UPS鋰電池安全考量，從以下四點(diǎn)著手

來源：存能電氣  日期：2019-01-07 11:01  瀏覽量：次

　　UPS鋰電池安全考量，從以下四點(diǎn)著手。隨著鋰電池UPS技術(shù)的成熟完善和成本日益優(yōu)化，數(shù)據(jù)中心UPS將快速地完成從鉛酸電池向鋰電池的轉(zhuǎn)換。目前，10%的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)采用了鋰作為UPS電源的儲(chǔ)能設(shè)備，未來3年鋰電池UPS的年均增速都將超過100%。但是，鋰電池的安全性能一直是用戶關(guān)注的點(diǎn)，如何提高鋰電池UPS安全性？本文存能電氣小編就來說說。

　　從四個(gè)角度考量鋰電池UPS電源的安全性：

　　在中國，UPS改用鋰電池的趨勢將更加迅猛。作為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施解決方案和服務(wù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者，目前中國客戶在選擇鋰電池UPS的關(guān)注點(diǎn)主要集中在安全方面。作為數(shù)據(jù)中心里面比較大的儲(chǔ)能部件，鋰電池的安全很大程度上取決于以下四點(diǎn)存能電氣提醒廣大用戶在選型時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注：

　　1.高質(zhì)量的電芯生產(chǎn)和質(zhì)量管控

　　目前全球頂級(jí)的鋰電池制造商都已經(jīng)采用了先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線，只有通過高質(zhì)量的生產(chǎn)工藝管控才能保證電芯的高品質(zhì)和高度一致性。鋰電芯生產(chǎn)完畢后，需要再將多只電芯通過串并聯(lián)組成電池模組（俗稱Module），這一過程中需要將電池的正負(fù)極端子進(jìn)行連接，大廠商通常采用的是激光焊接機(jī)進(jìn)行端子的焊接，以減少接觸電阻，保證端子連接的可靠性。而小廠商則普遍采用手動(dòng)螺栓螺母壓接的方式，難以保證端子的可靠連接，可能給將來的長期運(yùn)行帶來隱患。

　　由于鋰電池UPS的嚴(yán)格質(zhì)量管控，加上自身循環(huán)壽命相比鉛酸電池有了很大的提升，因此在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，很多大品牌的鋰電池可以做到10年質(zhì)保。

　　2.完善的BMS設(shè)計(jì)

　　BMS（電池管理系統(tǒng)）是整個(gè)鋰電池系統(tǒng)安全的核心技術(shù)所在。當(dāng)UPS電池發(fā)生任何過壓充電、過流放電、電池短路等故障時(shí)，通過BMS可以迅速切斷故障電流，防止電池發(fā)生熱失控風(fēng)險(xiǎn)。施耐德電氣認(rèn)為鋰電池BMS不僅要實(shí)時(shí)監(jiān)測每個(gè)電芯的電壓電流溫度等狀態(tài)，提供電池健康趨勢分析，更重要的是它可以主動(dòng)平衡電芯的充放電，最終改善各個(gè)電芯的一致性，避免因?yàn)槟就岸贪逍?yīng)導(dǎo)致的整組電池失效。目前國際一線品牌的鋰電池UPS廠商都是自己設(shè)計(jì)生產(chǎn)BMS，以確保自己電芯和BMS的性能匹配和充放電安全。

　　3.鋰電池的化學(xué)材料

　　對于數(shù)據(jù)中心鋰電池UPS而言，由于其短時(shí)間大電流放電、放電功率大、長期備電浮充等應(yīng)用特點(diǎn)，比較適合的是磷酸鐵鋰、錳酸鋰、NCM三元鋰技術(shù)。

　　中國市場上主要是三元鋰和磷酸鐵鋰，雖然兩者在能量密度及安全性方面的爭論不休，但不可否認(rèn)的是，這些爭論只是局限在了鋰電池正極材料理論性能的一個(gè)方面。存能電氣認(rèn)為，鋰電池UPS電源系統(tǒng)的安全，需要綜合考慮負(fù)極材料、電解液、隔膜材料、電芯外殼封裝、電池模塊成組、BMS、熔絲保護(hù)、直流斷路器、生產(chǎn)制造工藝水平、質(zhì)量管控等眾多因素。由于鋰電池正極材料而產(chǎn)生的問題還不到所有鋰電池系統(tǒng)問題的10%。

　　存能電氣建議，用戶應(yīng)該針對鋰電池UPS的安全性、能量密度、成本進(jìn)行綜合權(quán)衡，選擇大品牌公司的鋰電池系統(tǒng)才能得到可靠的質(zhì)量保障。

　　4.鋰電池與UPS的兼容性測試

　　與鉛酸電池不同，鋰電池是自帶BMS的，是一種智能型電池，具備自我管控能力，并與UPS主機(jī)進(jìn)行通訊。當(dāng)鋰電池充滿電后它會(huì)自動(dòng)從UPS充電器上脫開，傳統(tǒng)的UPS軟件設(shè)計(jì)可能會(huì)認(rèn)為這是電池故障而發(fā)出告警。更重要的是，不同材質(zhì)的鋰電池充放電電壓、電流，截止電壓等都不相同，例如磷酸鐵鋰電芯的額定電壓是3.2V，而三元鋰則是3.8V。因此，在使用鋰電池UPS之前需要與之進(jìn)行嚴(yán)格的匹配測試才可以，并需要針對這款鋰電池對UPS更新固件。

　　鋰電池UPS相比傳統(tǒng)鉛酸蓄電池的優(yōu)勢：

　　鉛酸電池的能量密度讓鋰電池UPS的占地空間減少了60%以上；重量減少了70%以上。

　　對高溫適應(yīng)能力更強(qiáng)；放電后能快速回充，循環(huán)次數(shù)4倍于鉛酸電池。

　　10-15年的長壽命設(shè)計(jì)和高循環(huán)次數(shù)，使得鋰電池UPS的10年生命周期內(nèi)都無需更換，降低了維護(hù)和更換成本，最終幫助用戶降低TCO，獲得較大的商業(yè)價(jià)值。

　　可大電流2C快速充放電，在專用充電器下1.5C充電40分鐘內(nèi)即可將電池充滿，啟動(dòng)電流可達(dá)2C。

　　像鎳氫電池、鎳鎘電池、鉛酸電池都存在記憶性，而磷酸鐵鋰電池UPS無此現(xiàn)象，電池?zé)o論出于什么狀態(tài)，可隨沖隨用，無需先放完全再充電。

　　磷酸鐵鋰電池不含任何重金屬與稀有金屬，無毒，無論在生產(chǎn)及使用中均無污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為綠色環(huán)保電池。

　　總結(jié)：UPS鋰電池安全考量，從以上四點(diǎn)著手準(zhǔn)沒錯(cuò)。存能電氣在推動(dòng)鋰電池技術(shù)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的應(yīng)用方面始終作為領(lǐng)軍人物，憑借強(qiáng)大的品牌與技術(shù)革新力量，始終走在這場數(shù)據(jù)中心新能源技術(shù)改革的前沿，帶領(lǐng)整個(gè)鋰電池UPS行業(yè)不斷前行。

　　存能電氣小編提醒廣大用戶在鋰電池UPS選型時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注：高質(zhì)量的電芯生產(chǎn)和質(zhì)量管控；完善的電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)；鋰電池的化學(xué)材料；鋰電池與UPS的兼容性測試。